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CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS SUELOS DE
UNA SECUENCIA DE LA ZONA DEL ALJARAFE
(SEVILLA. ESPAÑA)
por
Fabio Gómez Rojas
Ingeniero Agónomo (Colombia)
CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS SUELOS DE UNA
SECUENCIA DE LA ZONA DEL ALJARAFE
(SEVILLA, ESPAÑA)
Por
FABIO GOMEZ ROJAS
Ingeniero Agrónomo
(Colombia)
Trabajo correspondiente al
XX Curso Internacional de
Edafología y Biología Veg~
tal.
Sevilla, Julio 1983
CARACTERISTICAS FISICAS DE LOS SUELOS DE UNA
SECUENCIA DE LA ZONA DEL ALJARAFE
(SEVILLA. ESPAÑA)
El presente trabajo fue dirigido
por el Dr. Félix Moreno Lucas. Je
fe de la Unidad Estructural de In
vestigación de Física de Suelos.
del Centro de Edafología y Biol~
gí:l Aplicada del Cuarto (C.E.B.A.C.).
con la colaboración del Dr. José
Luis Mudarra GÓmez. Investigador
Cientifico.
Sevilla. Julio de 1983
21:P;;;& ~ EL DIRECTOR
Dr. Félix Moreno Lucas
IN DI CE
!:ág.
I • INTRODUCCION. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 1
II. OBJETIVOS DEL TRABAJO ••••••• • •••.•••••••••••••••••• 3
III. CONSIDERACIONES GENERALES ••••••••••••.••••••••••••• 4
l. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO ••.••••••.•••••••.• 4
1 .1 Textura.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. 2 Estructura. . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2 . 1 Porosidad ............................•..••.•. 7
1.2.1.1 Capacidad de retención de humedad ....•..... 9
1.3 Conductividad hidráulica...................... . 12
IV. MATERIALES Y METODOS ••••••••••••••••••••••••••••••• 13
1 • SUELOS CONSIDERADOS •••••••••••••••••••••••••••.• 13
1.1 Elección y localización de perfiles ............ 13
1.2 Normas para la descripción de perfiles ......... 14
1.3 Toma de muestras ......•............. .... ...... 14
2. DETERMINACIONES ANALITICAS ••••••••..•••••••••••• 16
2.1 Análisis físico general............. ... ........ 16
2.1.1 Composición granulométrica ................... 16
Pág.
2.1. 2 Densidad aparente ....•.••••••••.••••....••.•.. 17
2.1. 3 Densidad real ••••..•.•.•••..•.•••••.•...•••••• 17
2.1. 4 Conductividad hidráulica ••.•....•.••••••••..•• 17
2.1.5 Extensibilidad lineal •.••••••••.••••...••••••• 18
2.1.6 Características de retención de humedad pF .•• 18
2.1.6.1
2.1.6.2
Técnicas de succión
Técnicas de presión ......................... 19
20
2.1.7 Medida de la porosidad •.•••.•••••.•••••••••.•. 20
2.1.7.1 Porosidad total •• • .••••••• •• . • .••••.• . • • • • • • 20
2.1. 7.2 Porosidad diferencial ••••••••••••••.•.•••••. 21
V. RESULTADOS Y DISCUSION ..••.•.•••.•.•••..••••.•••••.• 23
l. DESCRIPCION DE PERFILES Y DATOS ANALITICOS •...••• 23
1.1 Perfil 1 ••••••••..•....•.••••.••••.•....•.•.•••. 25
1.1.1 Descripción del perfil ••••••••.•••.••••..•.••• 25
1.1.2 Datos analíticos 28
1. 2 Perfil 2 ••.••.•••••.•.••••••.••....•.•.••••..••. 29
1. 2.1 Descripción del perfil ••.••••.•.•..•..•..••••. 29
1.2.2 Datos analíticos •••..•...••.••••.•••.•.....••. 32
1.3 Perfil 3 .•••••••.•..•...•••.•...••••.••...•••••• 33
1.3.1 Descripción del perfil........................ 33
1.3.2 Datos analíticos •••••.•••.••••••••...••..••••• 36
2. CARACTERISTICAS FISICAS DEL SUELO ......•.•••••••• 37
2.1 Características físicas generales ••.••••.••••.•• 37
pág.
2.1.1 Composición granulométrica ..... . •• . . . . . ..•• .. .. 37
2.1. 2 Densidad real ............ . .......... . .... . . ... . 38
2.1.3 Densidad aparente...... . ....................... 38
2.1.4 Hinchamiento y contracción del suelo ..... . ..... 39
2.1. 5 Variación de la porosidad ..•........... . .. ... . . 40
2.1.6 Conductividad hidráulica .................•..... 44
2.1.7 Curvas características de retención de
humedad ..... • .......... .. ....... . . • . . . ... . . .... 46
VI . CONCLUSIONES 51
VII. BIBLIOGRAFIA 54
l. lNTRODUCClON
El suelo como sistema formado por un buen número de materiales de
naturaleza bastante diferente, muestra una heterogeneidad en sus propied!
des que permiten diferenciar claramente distintos tipos de comportamiellto.
Ello ha hecho que, desde diversos puntos de vista se haya abordado profu~
damente el estudio y clasificación de los suelos, llegándose cada vez a
clasificaciones más detalladas y perfectas. Aún cuando existan estas cla
sificaciones, hay ciertas propiedades de los suelos que deben ser consid~
radas con más detalles para conocer y/o interpretar ciertos procesos que
tienen lugar en los mismos.
El conocimiento de las propiedades físicas de los suelos y los f~
nómenos dependientes de ellas ha alcanzado una importancia creciente en
las últimas décadas y en la actualidad como muestran los numerosos traba
jos que al respecto se encuentran en la bibliografía. En este aspecto,
este Centro ha desarrollado y sigue ttesarrollando estudios sobre las
características físicas e hidrodinámicas de los sueles de Andalucía Occi
dental (Martín Aranda, 1973; Arrúe, 1976; Moreno y col., 1981).
Sin embargo, es necesario considerar que estas características
fís1cas, que son diferentes de unos suelos a otros, pueden tener, y de
hecho tienen, un margen de variabilidad importante dentro de un mismo
tipo de suelo como se ha mostrado en los trabajos de Rogowski (1972);
Nielse y col . (1973); Sharma y Luxmoore (1979); Vauclin y col. (1981),
entre otros. Es por ello interesante conocer de la forma más precisa
posible, la variación de las características físicas de un suelo o de
una secuencia representativa de un área determinada. Estos estudios
se hacen aún más necesarios si el área en cuestión presenta cierto in~~
rés agronómico, ya que sin duda la variabilidad de las características
físicas del suelo influirán en el desarrollo de los diferentes cultivos
que se implanten sobre estos suelos.
---00000000--
2
II • OBJETIVOS DEL TRABAJO
En el presente trabajo se ha estudiado una secuencia de suelos
del Aljarafe con el propósito de establecer sus caracteristicas edafo
lógicas y llevar a cabo un estudio comparativo de las propiedades fisi
cas de los suelos de esta secuencia.
Para lograr estos objetivos, el trabajo ha sido desarrollado de
acuerdo con las etapas siguientes:
a) Descripción y caracterización edafológica de los perfiles represen
tativos de cada uno de los suelos incluidos en la secuencia.
b) Determinación de las propiedades fisicas generales.
c) Determinación de la porosidad de los suelos y de las curvas caracte
risticas de retención de humedad (curvas de pF).
d) Análisis de los resultados e interpretación.
III • CONSIDERACIONES GENERALES
l. PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO
1.1 Textura
Si tenemos en cuenta que el suelo es un ente dinámico, es decir
que dentro de él se lleva a cabo una serie de transformaciones a través
del tiempo, ocasionadas por cambios tanto físicos como químicos, los
cuales originan diferencias en las propiedades físicas de los suelos , y
de ahí el interés del estudio de estas propiedades, dentro de una secuen
cia de suelos en determinada zona.
Una de las propiedades a tener en cuenta al tratar de clasificar
un suelo es su textura, la cual en una primera aproximación puede ser
apreciada, de forma cualitativa, por simple tacto del suelo seco y húme
do. Es obvio que esta apreciación es sólo indicativa y muy limitada.
Para su definición se considera el suelo como un conjunto de co~
partimientos, que resultan del tamaño y naturaleza de los elementos cons-
tituyentes del suelo. De allí se toma en cuenta la repartición ponderal
de sus partículas elementales clasificadas por su dimensión, lo que es,
5
en esencia, la composición granulométrica o granulometría, y su determi
nación se hace por medio del análisis mecánico o análisis granulométrico,
término más aceptado últimamente.
De modo general, los elementos constitutivos del suelo, en lo que
a tamaños se refiere son:
Piedras
Gravas
Arenas gruesas
Arenas finas
Limo
Arcilla
diámetro «(if) mm
7 20
20-2
2-0,2
0,2-0,02
0,02-0,002
.( 0,002
De una manera general, los elementos minerales gruesos aumentan
el recorrido del agua no ~aturante hasta llegar a las raíces y limitan
la evaporación del suelo por un efecto de cobertura, atenuando más o
menos los fenómenos de erosión, además de contribuir en la reserva de
agua en ciertos suelos sobre rocas calizas,que ayudan di~ectamente a
que las plantas que crecen sobre ellos sean resistentes a las sequías.
Las demás partículas del suelo se determinan por granulometría,
toda vez que la noción de textura concierne más particularmente a la
fracción fina.
Es así que tenemos que, los suelos arenosos con un diámetro en
sus partículas de l / lO de mm, ya no pueden ser transportados por el vien
to a larga distancia, pero se desplazan por saltación, tienen a su vez
un efecto erosivo sobre los minerales, además de ser muy permeables, no
cohere~ y de escasa capacidad para el agua.
6
Por su parte, la fracción de arcilla confiere al suelo una ma
yor capacidad de retención para el agua, su plasticIdad y cohesión.
Aunque la arcilla en sí misma p~esenta más o menos intensamente estas
propiedades, de acuerdo a su naturaleza mineralógica; así las caolini
tas y las cloritas son las menos favorables, después las ilitas y, por
último, las montmorillonitas, que presentan al máximo las propiedades
antes mencionadas.
1.2 Estructura
Se refiere a la manera en que están asociados los constituyentes
elementales, considerando como tales las partículas primarias tal y como
se las separ& en el análisis granulomé_rico. Los elementos complejos
~esultan de la agregación de las partículas primarias, de acuerdo a las
formas puestas en evidencia en el examen microscópico.
La estructura se puede estudiar bajo diversos aspectos. Se pue
de medir en base a las consecuencias de la asociación de los constituye~
tes, en este caso se medirá la porosidad,o la cohesión que varia en
función directa de la porosidad. Esta cohesión resulta de la frecuen
cia y de la resistencia de las uniones establecidas entre l~s partículas
elementales.
Se considera además la forma de los elementos que constituyen
la estructura, que caracterizan el suelo, y que pusEn ser detectados
directamente in situ, como es el caso de si aquellos son coherentes o
friables. Si la observación se ha hecho en estado húmedo, en el caso
de los elementos fragmentarios disminuye la cohesión, pero aparece la
plasticidad.
Ahora bien, los agregados pueden tender a reagruparse para dar
nuevo~ elementos estructurales, o a dividirse para dar lugar a otros más
7
finos y así se podría hablar de superestructura o infraestructura. Así,
por ejemplo, una estructura de elementos prismáticos podría tener una
infraestructura de elementos cúbicos o l aminares.
1.2.1 Porosidad
Se entiende como tal la fracción de unidad de volumen del suelo
in situ que no está ocupada por la materia sólida.
Según Vershinin y col. (1966) consideran un modelo de "suelo
ideal" adoptado por numerosos investigadores, en el estudio de las leyes
que regulan el movimiento y retención de humedad a través de los poros,
que está constituido por partículas elementales esféricas del mismo diá
metro. Ahora bien, la porosidad de este suelo depende del tipo de emp~
quetamiento que adopten las partículas, pero no de su tamaño. Represe~
ta para este modelo la porosidad el 48 % del volumen total con poros de
forma octaédrica, otro sería el empaquetamiento hexagonal, con una por~
sidad del 26 % con poros de forma tetraédrica o romboédrica (Rode, 1969);
esto último contrasta con la forma inicial de los poros.
Ahora bien, en condiciones naturales es difícil que se dé este
tipo de distribución, toda vez que las partículas que constituyen un
suelo difieren de las teóricas en varios aspectos: no son esféricas
(especialmente si la textura es fina), son heterogéneas en tamaño, se
agrupan en agregados y presentan fenómenos de superficie. Por tal ra-
zón, la medi~a de la porosidad no puede hacerse a partir de la composi
ción granulométrica ~omo en un suelo ideal.
Para expresar la porosidad se debe tener en cuenta la densidad
de la fase sólida del suelo o densidad real (Dr) que viene dada por la
relación Ms
Dr = ( 1) Vs
8
donde Ms es la masa del suelo y Vs el volumen del mismo que constituyen
la fase sólida. En algunos suelos minerales, este valor oscila entre
2,5 y 2,7 gr/cm3
, mientras que en aquellos suelos ricos en materia org!
nica desciende hasta valores <. 1 , 0. De ahi que algunos investigadores
estimen la densidad real en función del contenido de materia orgánica
presente (De Leenheer, 1967 a; Reid, 1973).
Al considerar la relación entre la masa de materia sólida (sue
lo seco a 1050
e) y el volumen total, agregando las fases liquida y ga
seseosa obtenemos la llamada densidad aparente (Da), valor que varia de
Ms Ms Da = = (2 )
vt Vs .. Vi .. Va
un suelo a otro, dependiendo de la textura, contenido de M.O., grado de
compactación , contenido de humedad y estado de hinchamiento o contrac-
ción, entre otros factores.
En base a lo anterior, la porosidad puede expresarse como :
vt- Vs P = (3 )
vt
considerando el volumen del suelo como 100 se obtiene el valor de la
porosidad total (P.T.) a partir de la densidad real y aparente, ecua
ciones (1, 2 Y 3) :
Dr- Da P. T. (% volumen aparente) = x 100
Dr
En cuanto a lo relacionado con el tamaño de los poros, Schuma
cher, en 1864, introdujo los términos de porosidad capilar y porosidad
no capilar ; las bases de clasificación han sido muy diversas de acuerdo
a criterios edafológicos y agronómicos. El primero de los criterios,
9
se relaciona con estudios llevados a cabo sobre génesis y clasificación
de suelos y poseen un marcado carácter descriptivo y cualitativo (origen,
forma, tamaño, abundancia y distribución de poros). Las clasificacio-
nes que contemplan la función del poro en relación con su diámetro, son
estrictamente cuantitativas y se han establecido después de numerosos tra
bajos de física de s~s y agronomía.
Según su origen los clasifican como poros texturales, que se en
cuentran entre las partículas primarias (microporos), que no son modifi
cados con el uso del suelo; poros estructurales, están en el interior
de los agregados (macroporos), los cuales son alterados con el lavado
del suelo y los poros especificas producidos por la fauna y flora del
suelo.
Oden (1957) con analogía a la escala de fracciones de partículas
del Método DternaciomUde Análisis Mecánico, establec~ la siguiente clas!
ficación: poros gruesos (>200 pm), poros medios (200-20 JlD1), poros f!
nos (20-2 JlD1), microporos (2-02 pm) y ultramicroporos «200 pro) respe~
t ivamente.
Para el caso que nos ocupa se ha tenido en cuenta las tensiones
criticas limites, los equivalentes a 100 cm de H20 (pF 2,0), 1/3 atm.
(pF 2,5) Y 15 atm. (pF 4,2) respectivamente.
1.2.1.1. Capacidad de retención de humedad.-
El movimiento de agua en el suelo se debe considerar inicialmen-
te en base a dos tipos de energia: la cinética y la potencial. La pr!
mera se puede considerar despreciable habida cuenta que el movimiento es
muy lento; mientras que la segunda se refiere a la posición o condición
interna, siendo de mayor importancia en la determinación del ~stado y mo
10
vimiento del agua. Las diferencias de energía potencial entre un pun
to y otro originan el movimiento del agua; es decir, pasa de un pote~
cial alto a uno bajo, al equilibrarse cesa el movimiento. El poten
cial de energía no es una medida absoluta, varía en diferentes zonas
del suelo.
Se considera entonces de mayor importancia el potencial de
agua en el suelo que reemplaza las diferentes clasificaciones de "agua
capilar", "gravitacional", "higroscópica", etc. El agua en el sue
lo es afectada por las fuerzas de la gravedad, así toda el agua es gr!
vitacional. Además, las leyes de capilaridad no se emplean o son nu
las a ciertos valores de humedad o tamaño de poros.
El potencial de agua en el suelo se considera positivo cuando
la presión hidrostática es mayor que la atmosférica (sin considerar
efectos osmóticos). En suelo no saturado el agua es retenida por ca-
pilaridad y fuerzas de adsorción, entonces su energía potencial es g~
neralmente negativa y equivalente a la presión hidrostática (llamado
potencial capilar o mátrico). En condiciones normales el suelo está
generalmente no saturado y su potencial es negativo. Esta magnitud
en cualquier punto depende no sólo de la presión hidrostática, sino de
factores físicos adicionales como: elevación, solutos (ej. sales) y
temperatura.
La energía potencial total, siguiendo las leyes de la termodi
námica, se ha definido en términos de física de sUElos (Asling y otros,
1963) como "La cantidad de trabajo necesario, por unidad de agua pu
ra, para transportar reversible e isotérmicaDente, una cantidad infini
tesimal de agua, desde un depósito de referencia, con una altura defi
nida y a la presión atmosférica, hacia el agua en el suelo" (a un p~
to inferior considerado).
11
Al expresar la presión potencial negativa del agua en el suelo,
en términos de su equivalente de cabeza hidráulica correspcndería a una
columna de agua de -10.000 ó hasta -100.000 cm, dando números convenci~
nales grandes; entonces Shofield (1935) sugirió el uso de "pF" (por an!
logía con el pH de la escala de acidez) definido como el logarítmo neg!
tivo de la cabeza de presión (tensión o succión) en centímetros de agua.
Así, el pF 1 corresponde a una tensión de 10 cm de agua, el pF 3 a una
tensión de 1000 cm, etc.
El límite superior de tamaño de poros, a partir del cual el agua
comienza a almacenarse en el perfil, y luego utilizada por las plantas,
se ha establecido en 9 pm, a un pF 2,5 que corresponde a la llamada ca
pacidad de campo, constante ~ como el porcentaje presente después
de haberse perdido por drenaje libre todo el agua de gravitación.
El límite inferior se establece en un tamaño aproximado de po
ros de 0,2 pm, Y equivalente a 15 atmósferas (pF 4,2) que corresponde
al punto de marchitez permanente; valor que corresponde a la humedad
que presenta el suelo, después que las plantas han llegado a una situa
ción irrever3ible de desecación.
Ahora bien, desde el punto de vista práctico, estas constantes
hidrológicas oscilan dentro de ciertos márgenes de pF 2,0 a 2,7 la c!
pacidad de campo, y de pF 3,7 a 4,3 el porcentaje de marchitez perma
nente. Las dos anteriores determinan la llamada capacidad de agua útil.
En el suelo se encuentra retenido un porcentaje de agua por en
cima del punto de marchitez permanente, en los poros de cIiáoetn> .:. 0,2 pm,
que aunque no es directamente utilizable, se puede movilizar en deter
minadas situaciones, hacia zonas de tensiones inferiores con la posibi
lidad de ser utilizable en parte por las plantas.
12
1.3 Conductividad hidráulica
La absorción de agua por el suelo después de la lluvia o riego,
el movimiento de ésta hacia el sistema radicular de las plantas, el p!
so a través de los distintos horizontes y la evaporación desde la su
perficie son fenómenos del mayor alcance agronómico.
Los factores que controlan el movimiento del agua actúan en t~
das direcciones, de modo que éste puede tener lugar horizontal o ver
ticalmente y en sentido ascendente o descendente. Además se debe
tener en cuenta que está condicionado por el propio grado de humedad
del suelo, pudiéndose realizar en condiciones de saturación e insatu
ración y en determinadas circunstancias en forma de vapor.
En sí la conductividad hidráulica es la capacidad del suelo de
transmitir agua a su través, y la medida en condiciones de saturación,
es el reflejo indirecto del estado de agregación. Su determinación,
a intervalos regulares, se ha utilizado con frecuencia para evaluar la
estabilidad estructural.
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IV. MATERIALES Y METODOS
1. SUELOS CONSIDERADOS
Los suelos objeto del presente trabajo, se tomaron como repre
sentativos de una secuencia de la comarca del Aljarafe; por sus carac
teristicas edafológicas y su potencial agronómico.
1.1 Elección y localización de perfiles
Los sondeos previos efectuados en la finca El Aljarafe, en Co
ria del Rio, mostraron la variabilidad textural que presentaban estos
suelos en un área relativamente reducida (10 Ha). Ello llevó a pen
sar en la influencia de la topografia tipica de la zona que la carac
teriza. Por este motivo se tomaron tres perfiles que presentan la se
cuencia entre el rojo y el hidromorfo con pseudogley.
14
1.2 Normas para la descripción de perfiles
La descripción de los perfiles se ha realizado siguiendo las nor
mas del "SoU Survey Manual" (Soil Survey Staff, 1951) y de la "Guias pa
ra la descripción de perfiles de suelos" de la FAO, 1977.
Por otra parte, la clasificación de los suelos considerados se ha
hecho de acuerdo con el criterio de la "So U Taxonomy" (U.S.D.A., 1975).
1.3 Toma de muestras
Una vez realizada la descripción de cada perfil se procedió a la
toma de muestras de suelo sin disturbar, utilizando cilindros de acero
inoxidable de 8 cm de diámetro y 2 Y 4 cm de altura, cuyos volúmenes son 3
100 Y 201 cm respectivamente, según el tipo de determinación a efectuar.
Los cilindros, herméticamente cerrados por medio de tapas de plástico,
se llevaron al laboratorio para su posterior manipulación.
Paralelamente, y en bolsas plásticas, se recogió aproximadamen
te 1- 2 Kg de material destinado principalmente a determinaciones con
muestras tamizadas.
El criterio general de muestreo de los perfiles patrones, puede
observarse en el esquema de la tabla 1. Es necesario aclarar que para
el análisis mecánico se tomó, en algunos casos, la muestra a una profun-
di dad promedia entre 2 Ó 3 horizontes, cuando estos no presentaban varia
ción significativa para el trabajo propuesto.
profundidad general
TABLA 1
Esquema general de muestreo
Muestras en cilindros de 201 cm
3
.. Prof. de N2 de
Muestras en cilindros de 100 cm
3
.. Prof. de N2 de
15
( cm) toma real (cm)
repeticiones toma real
(cm) repeticiones
0-15 7-11 3 7-9 2
0-20 10-14 6 10-12 4
20-60 40-44 3 40-42 2
15-50 30-34 3 30-32 2
20-55 30-34 3 30-32 2
60 60-64 3 60-62 2
55-75 60-64 3 60-62 2
50-a:¡ 65-69 3 65-67 2
75-110 90-94 3 90-92 2
80-115 95-99 3 95-97 2
115 115-119 3 115-117 2
110 110-114 3 110-112 2
Total cilindros-muestra ¡perfil: 65 (para 3 perfiles).
39 cilindros de 201 cm3
y 26 cilindros de 100 cm3
•
* Aproximadamente.
2. DETERMINACIONES ANALITICAS
2.1 Análisis fisico general
2.1 .1 ~~~posición-ª~~lométric~
El análisis de las muestras se ha realizado teniendo en cuenta
las normas fundamentales del Método Internacional de Análisis Mecánico,
en lo relativo al tamaño de las particulas para diversas fracciones:
arena gruesa, arena fina, limo y arcilla, como se muestra a continua
ción:
Fracción ~ de partículas (mm)
Arena gruesa 2-0,2
Arena fina 0,2-0,02
Limo 0,02-0,002
Arcilla <. O ,002
16
Para el tratamiento previo de la muestra se ha empleado como age~
te dispersante 10 c.c. de una solución de 37,7 gr de metafosfato sódico y
7,49 gr de carbonato sódico por litro, con densidad 1,006 y un agitador
de volteo, de 70 r.p.m., durante 8 horas.
La determinación de las fracciones limo y arcilla se llevó a ca
bo con un hidrómetro de cadena, similar al propuesto por De Leenheer y
col. (1955); siguiendo la técnica descrita por sus autores. La frac-
ción de arena gruesa se ha separado por tamizado previo y la de arena
fina por decantación, una vez obtenidas las fracciones limo y arcilla.
17
2.1.2 ~=~~~~ad_~pa~nt=
Para la determinación de la densidad aparente (Da), o peso espe-
cífico del suelo teniendo en cuenta todos sus poros y espacios internos,
se emplearon muestras naturales de suelo contenidas en cilindros de ace-
ro inoxidable,
volumen de 201
siguiendo las recomendaciones de De Boodt (1967)
cm3
(8 cm de diámetro interno y 4 cm de altura).
con un
Previamente desecadas en
referido al volumen del cilindro
la estufa, 3
201 cm
el peso del suelo seco se ha
En los casos donde se prese~
tó contracción de las muestras, se midió el volumen final de suelo.
2.1.3 Densidad real
La densidad real (Dr), o peso específico de las partículas del
suelo, no considerando los espacios vacíos, se efectuó por picnometría,
utilizando el picnómetro de Helio-aire, Micromeritics modelo 1302.
2.1.4 Conductividad hidráulica
Se determinó en el laboratorio por medio de un permeámetro dise
ñado por Martín Aranda (1973), que utiliza cilindros del mismo tipo que
los empleados para hallar la densidad aparente. Están conectados en se
rie a un tanque de nivel constante a través de unos tubos de goma. Ca
da cilindro va unido, por medio de una faja elástica de goma, a un supl~
mento del mismo diámetro y material que el cilindro, que permite mante-
ner una altura determinada de agua (3 mm) sobre la superficie del suelo
analizado .
La medida se ha referido siempre a muestras previamente satura
das por capilaridad, es decir, a la conductividad hidráulica del suelo,
de conformidad con la técnica empleada por Flannery y Kirkham (1964).
Se ha tomado como valor standard la conductividad hidráulica
(K) alcanzada en la tercera hora de percolación, expresada en mm/hora.
En todas las determinaciones se usaron muestras duplicadas.
2.1.S Extensibilidad lineal
La medida de variación de dimensiones lineales del suelo, como
resultado de fenómenos de hinchamiento y contracción al variar su esta
do de humedad, se determinó a partir de los volúmenes inicial (Vi) y fi
nal (Vf) , de muestras de suelo contenidas en cilindros similares a los
anteriormente citados.
18
Cuando el volumen final corresponde al estado de desecación com
pleta, se habla de extensibilidad lineal máxima (MLE).
El coeficiente de extensibilidad lineal (COLE) corresponde a la
expresión:
COLE = (Vi / Vf) 1/3 _ 1
siendo Vi volumen a capacidad de campo y vf el punto de marchitez (Gros
sman y col., 1968)
2.1.6 caracterís!icas ~~eten~ió!?: de humedad: pF
Para cubrir los diferentes entornos de la curva de pF se siguie
ron dos técnicas principales de succión (pF 0,0- 1,S) y de presión (pF
2,S-4,2). En ambos casos, los resultados se han expresado como porcent!
je de humedad referidos a suelo seco a la estufa a 10SoC.
19
2.1.6.1 Técnicas de succión.-
En el rango de pF 0,0- 1,5 se utilizó un sistema de succión cons
truido en 1976, similar a la técnica descrita por Vomocil (1965), y que
es apropiado en la determinación de valores bajos de pF.
permitió calcular los puntos siguientes:
pF -- Succión (cm H~O) ----------0,0 1,0
1,0 10,0
1,5 32,0
Este sistema
El dispositivo mencionado consta de un embudo de vidrio (Jena,
Duram 2) provisto de una capa porosa de vidrio con las siguientes carac
terísticas: diámetro de la placa= 120 mm; porosidad 2; diámetro medio
de los poros = 40-90 }JID. La parte inferior del embudo va unida a un tu-
bo de plástico de 15 mm de diámetro interno, éste se conecta a una bure
ta graduada. Entre el embudo y la bureta va intercalada una escala gra-
duada para la medida del valor de las succiones en cm de H20. Para evi
tar pérdidas de agua por evaporación, el embudo y la bureta, en su extre
mo superior, están cubiertas por una tapa de plástico.
La determinación se efectúa sobre muestras de suelo natural sin
disturbar contenidas en cilindros de 20 mm de altura y 80 mm de diámetro
interno. Las muestras, previamente humectadas, se ponen en contacto con
la placa filtrante. A continuación se procede a la determinación del
contenido de agua a los diferentes puntos de pF.
tic iones por profundidad en el presente trabajo.
Se emplearon dos rep!
Una vez terminada la
medida (pF 1,5) se calcula el volumen de agua extraido de las muestras,
a partir del peso final de las mismas.
20
2.1.6.2 Técnicas de presión.-
En la determinación de estos puntos (pF 2,5-4,2) se ha utili
zado un aparato de placa cerámica de Richards (1967).
El punto de pF 2,5 Y 3,7 se ha calculado sobre muestras satura
das de suelo contenidas en cilindros metálicos de 20 mm de altura y 80
mm de diámetro interno, procedentes de la determinación de pF 1,5. Pa
ra asegurar la presión exacta 1/ 3 bar, correspondiente al pF 2,5, en el
interior de las cámaras respectivas, independientemente del manómetro
mecánico que lleva conectado, se instaló otro exterior de Hg. El por
centaje de retención de humedad a pF 2,5 se ha considerado equivalente
a la llamada capacidad de campo.
El punto de pF 4,2, punto de marchitez permanente, se determinó
de igual manera que en el caso anterior, pero utilizando muestras secas
al aire y tamizadas, contenidas en anillos de goma de forma troncocóni
ca de 10 mm de altura y 47 mm de diámetro.
2.1.7 ~~dida_de l~_por~~~ad
2.1.7 . 1 Porosidad total.-
Para su cálculo se usaron los valores de densidad aparente (Da)
y densidad real (Dp) con base en la fórmula:
P.T . = Dp- Da
Dp x 100 (%)
Independientemente de este procedimiento de cálculo, el volumen
total de poros del suelo, como punto inicial de la curva característica
de pF, se ha considerado equivalente al porcentaje de humedad a pF O,
expresado en volumen (De Leenheer, 1971).
2.1.7.2 Porosidad diferencial.-
La distribución de tamaños de poros, se ha obtenido a partir de
los datos de la curva de pF, una vez efectuada la conversión volumétri
ca de los respectivos porcentajes de humedad en peso, teniendo en cuen
ta la densidad aparente de la muestra natural.
El cálculo de los diámetros equivalentes de los poros en el en
torno pF 0,0-4,2 se ha hecho utilizando la igualdad de Jurim:
H = 0.30 / ~
donde ~ es el diámetro equivalente del poro, en cm, y H la tensión, ex
presada en cm de agua, correspondiente a un determinado valor de pF .
Para el caso que nos ocupa, se han considerado las siguientes
fracciones:
- Porosidad de aireación y drenaje rápido:
~ poro (pm)
:>300
pF
0,0- 1,0
- Porosidad de drenaje medio:
~ poro (pm)
300- 90
pF
1,0- 1,5
- Porosidad de drenaje lento:
(/l poro (pm)
90 - 9
pF
1,5- 2,5
21
- Porosidad de retención de agua útil:
~ poro (pm)
9 - 0,6
0,6- 0,2
pF
2,5- 3,7
3,7-4,2
Agua fácilme~te utilizable
Agua útil fuertemente retenida
- Porosidad de retención de agua no utilizable:
~ poro (pm) pF
¿O,2 4,2
-00000000---
22
v. RESULTADOS Y DISCUSION
1. DESCRIPCION DE PERFILES Y DATOS ANALITICOS
En este capítulo se exponen, en primer lugar, las descripcio
nes relativas a cada uno de los perfiles tipos elegidos. Se recogen,
así mismo, las tablas de datos y gráficas que resumen los resultados
obtenidos en el presente trabajo.
En una segunda parte se analizan y discuten cada una de las
características y propiedades que, en conjunto, constituyen el tema
central del trabajo.
Por último, se incluye un capítulo de conclusiones que resu
men los puntos más importantes del análisis y discusión de los resul
tados .
Foto l. Vista general del área en que se encuen
tran ubicados los perfiles.
24
G~/ ~~ \,\0..
J~ ~f)) ,~ 0~
25
1 . 1 PERFIL 1
1 . 1.1 ~=~=rip=~~n de~perfil
Ubicación: Finca "El Aljarafe", término Caria del Rio (Sevilla)
o Latitud: 6 05' 10" . d o Long1tu: 37 17' 05"
Altitud: 39 m
posición fisiográfica: Meseta
Forma del terreno circundante: Ligeramente ondulado
Pendiente: 2 - 3 %
Uso: Cultivo anual (olivar)
Material original: Areniscas calizas del Mioceno
Drenaje: Clase 3 (moderadamente bien drenado)
Pedregosidad: Clase O
Erosión: Ligera
Clasificación: Calcic Rhodoxeralfs
Horizonte
Ap
BA
Prof. ( cm)
0-15
15-25
Descripción
Rojo (2,5YR 4/ 6) en SeCOy rojo oscuro (2 ,5YR 3/ 6) en húmedo; franco-arcilla-arenoso; estructura en bloques poliédricos medianos a finos, m~derada a fuerte; friable, duro; no calcáreo; poros abundantes, finos y continuos; raices frecuentes, finas y discontinuas; escasa adi~ biol~ca ; limite pasa gradualmente, plano.
Rojo (2,5YR 4/ 8) en secoy rojo oscuro (2,5YR 3/ 6) en húmedo; franco-arcilla-arenoso; estructura en bloques poliédricos subangulares, medianos y moderados; ~1-
geramente adhesivo y ligeramente plástico, friable y ligeramente duro; ligeramente calcáreo; poros me-
Oo • ./// ....
· ... /// ....
Horizonte
B\
Bt2
BCk
CBk
Prof. ( cm)
25-40
40-50
50-80
80-115
26
Descripción
dianas; raíces medianas finas y tividad biológica y discontinua; plano.
escasas; buena a: limi te abrupto y
Rojo (2,5YR 4/ 8) en .':;ecoy rojo oscuro (2,5YR 3/6) en húmedo; franco-arcilla-arenoso; estructura poliédrica, moderada; muy firme y muy duro; superficies lustrosas, clays skins; no calcáreo; poros frecuentes finos y muy finos, galerías gruesas; rai ces muy finas y frecuentes; moderada a buena actividad biológica, discontínua; límite difuso, plano.
Rojo (2,5YR 4/ 6) en seco y rojo oscuro (2,5YR 3/8) en húmedo; arcillo-arenoso; estructura prismática gruesa y moderada; adhesivo y plástico, firme y muy duro; superficies lustrosas clay skins; no cal cáreo; poros muy vidad biológica;
finos y frecuentes; límite neto, plano.
escasa acti-
Rojo (2,5YR 5/8) en seco y rojo oscuro (2,5YR3/6) en húmedo; franco-arcilla-arenoso; estructura en bloques angulares a subangulares, gruesa, moderada; firme a friable, dura; frecuentes nódulos pequeños de carbonato; fuertemente calcáreo; poros muy finos,medianos,aislados; pocas raíces; ascasa actividad biológica; límite gradual, plano.
Rojo amarillento (5YR 5/8) en seco y rojo (2,5YR 5/6) en húmedc; franco-arcilla-arenoso; estructura en bloques angulares a subangulares, medianos a gruesos, débiles; firme a friable, dura; frecuentes n6dulos pequeños de carbonato, pseudomicelios delgados; fue! temente calcáreo; frecuentes poros muy finos, medianos aislados; escasas raíces; límite gradual, plano.
.~ O~Ol
"
2 8 1.1.2 Datos analíticos --------
TAdLA 2
Propiedades físicas generales del suelo correspondi~nlc al Perfil lo
Prof. (mm/ h) Dp Da Composición granulométrica (% mm)
(cm) Ks1 Ks2 Ks3 3
Ks 24 (gr/cm) (gr.<:m3
) >0,2 0,2-0,02 O,02~,OO2 <0,002
0-15 1i,68 17,81 16,25 12,06 2,78 1,56 25,0 ,.49,5 2,5 22,S 15-50 3,12 2,86 2,86 1,69 2,80 1,64 15,7 '47,5 3,7 32,8
50-80 20,34 18,72 16,38 8,32 2,78 1,71 18,5 49,0 5,5 26,0 80-115 20,15 16,64 15,21 7,93 2,77 1,59 22,0 '48,0 5,5 24,5
115 - 12,61 10,14 8,71 3,89 2,77 1,69 22,0 48,0 5,5 24,5
TABLA 3
Contenido en agua del suelo a d,iferentes pF (% vol., ) en el Perfil l.
Prof. pF
( cm) O 1,0 1,5 2,5 3,7 4,2
0-15 49,3 43,7 38,4 22,3 18,3 7,6
15-50 53,9 47,2 42,4 31,2 26,7 11,2
50-80 53,6 47,7 43,8 32,2 29,9 8,3
80-115 48,2 47,0 44,0 17,5 14 , 3 7,8
115- 38,4 36,9 33,9 17,5 13,7 7,0
TABLA 4
Porosidad diferencial del Perfil 1 (Vol. ,,;)
Prof. Volumen O (pm)
total de (cm) poros >300 300-90 90-9 9-0,6 0,6-0,2 . .oC 0,2
0-15 49,3 5,6 5,3 16,1 4,0 10,7 7,6
15-50 53,9 ó.7 4,8 11,2 4,5 15 , 5 11,2
50-80 53,6 5,9 3,9 11,6 2,3 21,6 8,3
80-115 48,2 1,2 3,0 26 , 5 2,7 7,0 7,8
115 - 38,4 1,5 3,0 16,4 3,8 6,7 7,0
,-
~\ú/t~{) ~/(oV'
~G~
29
1.2 PERFIL 2
1.2.1 ~=~ripc~~~ del p~!~~
Ubicación: Finca "El Aljarafe", término Caria del Rio (Sevilla)
. o Lat1 tud : 6 05 ' 10"
. o Long1 tud : 37 17' 05"
Altitud: 39 m
Posición fisiográfica: Meseta
Forma del terreno circundante: Ligeramente ondulado
Pendiente: 2 - 3 %
Uso: Cultivo anual (olivar)
Material original: Areniscas calizas del Mioceno
Drenaje: Clase 2 (imperfectamente drenado)
Pedregosidad: Clase O
Erosión: Ko apreciable
Clasificación: Aquic Haploxeralfs
Horizonte
Ap
B\
Prof. (cm)
0-20
20-40
Descripción
Pardo blanquecino (10YR 7/4) en seco y pardo amarillento (10YR 5/6) en húmedo; arenoso; estructura en bloques subangulares, media, muy débil; no adhesivo y no plástico, muy friable, suelto; poros tubulares, discontinuos ; raices finas y escasas; es casa actividad biológica; limite abrupto, plano .
Pardo (7,5YR 5/6) en seco y pardo rojizo (5YR4/4)
en húmedo; arenoso-franco; estructura en bloques suJ:.angulares tendiendo a migajosa. fina, débil; no
.... / / / ....
· ... / / / ....
Horizonte
Bt2
Btg
Prof. ( cm)
40-60
60-150
30
Descripción
adherente, no plástico, muy friable, suelto; poros tubulares discontínuos; raíces muy finas y escasas; límite neto, plano.
Pardo (7,5YR 5/4-6) en seco y rojo amarillento (5 YR 5/ 6) en húmedo; arenoso-franco; estructura en bloques subangulares, fina, débil; nO adherente, no plástico, muy friable, suelto; concreciones de manganeso; no calcáreo; poros medios, finos; pocas raíces finas; límite abrupto, plano.
Pardo gr1saceo (2,5YR 5/2) en seco y pardo grisáceo oscuro (2,5Y4/2) en húmedo; franco-arcillo-arenoso; estructura en bloques angulares con tendencia a prismática, gruesa, moderada a débil; plástico, adherente, firme y duro; no calcáreo; poros finos muy aislados; raíces muy finas, escasas y gruesas, aisla das; límite gradual, plano.
. r o~o.il
lr
Prof.
(cm)
0-20
20-60
60-150
32 1.2.2 Datos analíticos
TABLA 5
Propiedades físicas generales del suelo correspondiente al Perfíl 2.
(mm/ h) Dp Da
(gr,m3)
2 Composición granulometrica COLExl0 (% mm)
K sI
K K s2 s3
K s24
3 (gr/Cm ) ( 1 ) ::> 0,2 0,2-<>,02 O,o2-<l,OCI2 <0.m2
91,65 78,00 65,00 57,10 2,76 1,52 38,0 49,S 4,5 7,U
14,3016,5512,35 9,36 2,821,63 39,S 30,2 5,5 14, S
1,50 1,36 1,10 0,65 2,82 1,59 4,0 15,0 43,2 7,0 35,0
TABLA 6
Contenido en agua del suelo a diferentes pF (% vol.) en el Perfil 2.
Prof. pF
(cm) O 1,0 1,5 2,5 3,7 4,2
0-20 45,0 41,6 39,S 11,9 7,2 3,1
20-60 40,4 37,2 34,9 12,1 8,8 5,8
60- 50,9 47,2 45,2 39,0 36,6 14,6
TABLA 7
Porosidad diferencial del Perfil 2 (Vol. %).
Prof. Volumen " (pm)
total de (cm) poros >300 300-90 90-9 9-0,6 0,6-0,2 <0,2
0-20 45,0 3,4 2,1 27,6 4,7 4,1 3,1
20-60 40,4 3,2 2,3 22,8 3,3 3,0 5,8
60-150 50,9 3,7 2,0 6,2 2,4 22,0 14,6
, ~\l/.Glg~
~~ (Ot ,1; 33
s~ 1.3 PERFIL 3
1.3.1 Descripción del perfil --------------
Ubicación: Finca ''El Aljarafe", término Coria del Río (Sevilla)
o o Latitud: 6 05' 10" Longitud: 37 17' 05"
Alti tud: 39 m
Posición fisiográfica: Meseta
Forma del terreno circundante: Ligeramente ondulado
Pendiente: 2 - 3 %
Uso: Cultivo anual (olivar)
Material original: Areniscas del Mioceno
Drenaje: Clase 2 (imperfectamente drenado)
Pedregosidad: Clase O
Erosión: No apreciable
Clasificación: Mollic Haploxeralfs
Horizonte
Ap
B\
Prof. (cm)
0-20
20-35
Descripción
Pardo rOJ1zo (5YR 4/ 4 ) en seco y pardo rojizo oscuro (5YR3 / 4) en húmedo; franco-arenoso; estructura gnmnsa, media-fina,moderada a fuerte; ligeramente adherente, no plástico, muy friable, d~ro; ligeramente calcáreo; frecuentes microporos; raíces finas frecuentes; moderada actividad biológica; límite neto, plano.
Rojo amarillento (5YR 5/ 6) en seco y pardo rojizo (5YR 5/ 4) en húmedo; franco-arenoso; estructura migajosa fina, débil; ligeramente adherente, no plástico, fria ble; ligeramente calcáreo; pocas raíces, finas; li
gera actividad biológica; límite difuso.
. ... / / / ... .
· .. . /// .. ..
Horiliante
Bt 2
Bt3
Btg
Ck
Prof. (cm )
35-55
55-75
75-110
110-
34
Descripción
Rojo amarillento (5YR 5/6) en seco y pardo rOJ~lIo (5YR 5/4) en húmedo, vetas difusas rojas (2,5 YR 4/8) en húmedo; franco-arenoso; estructura masiva, migajosa, fina, muy débil; ligeramente adhes! va, no plástico, friable; no calcáreo; escasas raíces, finas; límite neto, plano .
Rojo amarillento (5 YR 4/6) en seco y pardo rOJ~lIo
(5YR 5/6) en húmedo, vetas difusas rojas (2,5 YR 4/6) en húmedo; franco-arcilla-arenoso; estructura en bloques subangulares, gruesa moderada; liger! mente adhesivo, ligeramente plástico; no calcáreo; pocas raíces finas ; limite neto, plano.
Pardo claro (7,5YR6 / 4) en seco y pardo (7,5YR5/6) en húmedo, vetas difusas pardo verdosas (2,5 y 4/4) en húmedo; arcillo-arenoso ; estructur& poliédricoprismática, gruesa, moderada; ligeramente adherente, no plástico, friable; no calcáreo; limite gradual, plano.
Amari llento (2,5 y 8/ 2) en seco y amarillo claro (2,5 y 7/ 4 ) en húmedo; franco-arcilloso; estructu ra masiva, tendencia a poliédrica ; adherente, plás tico, muy duro; frecuentes nódulos de carbonato ; fuertemente calcáreo; no se observan raíoes;
· ~ O~OJ
36
1.3.2 Datos analíticos -----------TABI.A 8
Propiedades físicas generales del suelo correspondiente al Perfil 3.
(mm/h) Composición granulométrica
Prof. Dp Da COLEx 10
2 (% mm)
(cm) 3 3 ";>0,2 K K K K (gr;lcm) (gr/cm) (1) 0,2-0,02 0,02-0,002 (0,002
51 52 53 524
0-20 11,57 10,66 10,27 8,19 2,78 1,47 20,0 56,5 5,5 17,0
20-55 16,64 14,95 15,21 13,06 2,77 1,:;7 19,5 55,2 4,5 19,5
55-75 6,63 4,03 3,64 2,21 2,76 1,67 12,0 52,5 3,5 30,0
75-110 8,19 5,07 4,16 0,78 2,75 1,69 3,4 7,5 45,0 8,0 38,0
110- 5,07 3,90 3,12 0,39 2,76 1,94 ·3,5 26,0 38,5 29,0
TABLA 9
Contenido en agua del suelo a diferentes pF (% vol.) en el Perfil 3.
Prof. pF
( cm) O 1,0 1,5 2,5 3,7 4,2
0-20 45,3 42,0 38,8 17,2 12,8 7,5
20-55 48,2 41,9 37,9 16,7 12,5 9,0
55-75 4<:,0 40,8 37,8 25,8 21,7 15,5
75-110 48,3 43,8 41,6 36,1 34,4 23,1
110- 44,2 37,3 34,2 26,9 24,9 18,2
TABLA 10
Porosidad diferencial del Perfil 3 (Vol. %).
Prof. Volumen (J (pm)
1:otal de ( cm) poros ;>300 300-90 90-9 9-0,6 0,6-0,2 ¿O,2
0-20 45,3 3,3 3,2 21,6 4,4 5,3 7,5
20-55 48,2 6,3 4,0 21,2 4,2 3,5 9,0 55-75 44,0 3,2 3,0 12,0 4,1 6,2 15,5 75-110 48,3 4,5 2,2 5,5 1,7 11,3 23,1
110- 44,2 6,9 3,1 7,3 2,0 6,7 18,2
37
2. CARACTERISTICAS FISICAS DEL SUELO
La discusión se centra fundamentalmente sobre las siguientes ca
racterísticas: composición granulométrica, densidad real, densidad ap!
rente, hinchamiento y contracción del suelo, conductividad hidráulica,
retención de humedad y porosidad; factores importantes a tener en cue~
ta, toda vez que influyen de manera decisiva en la dinámica de los sue
los.
2.1 Características físicas generales
2.1.1 ~omposición granulomét~~
La granulometría de estos suelos es generalmente arenosa, acen
tuándose en el perfil 2, que además presenta algunas diferencias de ti
po textural y mineralógico que caracterizan a esta secuencia. La
tabla 2 muestra que el perfil 1 presenta una textura franco-arenosa en
la capa arable. De los 15 a 50 cm, se da el contenido más elevado de
la fracción arcilla «0,002 mm), mientras que a partir de los 50 cm
va disminuy,endo la cantidad de arcilla hasta valores muy próximos a
los encontrados en la capa arable, situación que se mantiene hasta los
115 cm. El perfil 2 (tabla 5) en los primeros 60 cm tiene una textu-
ra arenoso-franca a franco-arenosa, diferente al perfil 1. A partir
de los 60 cm de profundidad aumenta considerablemente el contenido en
arcilla, haciéndolo más similar al perfil 1. Sin embargo, hay que h!
cer notar que los minerales que integran la fracción <:0,002 mm deben
ser de natural~za diferente, ya que el perfil 2, a partir de los 60 cm
de profundidad, presenta fenómenos de expansión-contracción apreciables
(ver COLE en la tabla 5). Respecto al perfil 3 (tabla 8), los resul
tados muestran una textura que podemos considerar intermedia entre la
38
de los perfiles anteriores. Solamente a la profundidad comprendida
entre 75 Y 110 cm se da cierta similitud con el perfil 2, para la mis
ma profundidad, y no sólo en cuanto & la distribución de tamaño re pa~ tícula, sino también a la naturaleza de la fracción <0,002 mm, ya
que existen,como en el perfil 2, fenómenos de expansión-contracción
(ver COLE tabla 8). Por otra parte, el perfil 3 muestra, en prof~
didad, un aumento considerable de la fracción 0,02- 0,002 mm (limos),
lo cual representa una diferencia importante en relación con los otros
dos perfiles.
2.1.2 Densidad real (Dp)
La densidad real en los suelos de la secuencia estudiada, en g~
neral, presenta valores bastante altos pues la media, dentro de cada
perfil, se sitúa en torno al 2,78. Estos valores se deben fundamen-
talmente al elevado contenido de arena, lo cual implica la participa
ción de minerales con densidades próximas a 3.
2.1.3 ~~::~~~d ap~~ (Da)
Los resultados, correspondientes a este parámetro, de los tres
perfiles estudiados se encuentran recogidos en las tablas 2, 5 Y 8.
En general, los tres suelos muestran valores elevados de densidad ap!
rente en todos los horizontes del perfil, lo cual debe sin duda atri-
buirse al elevado contenido de arena de estos suelos. Sin embargo,
los valores más altos se dan en los horizontes'más arcillosos de los
perfiles 1 Y 3, hecho que sin duda podría explicarse por la compact!
ción natural que, progresivamente, han ido sufriendc estos suelos por
39
desecación del perfil, como consecuencia de la sequía que en los últi
mos años se da en esta región.
Por otra parte, la capa arable muestra una elevada densidad ap!
rente, lo que sin duda es debido a la suma de dos factores: el primero
el elevado contenido de arena, como ya se ha mencionado más arriba, y
el segundo las escasas labores ~ a estos suelos en los últimos años
por tratarse de un olivar muy viejo.
2.1.4 Hinch~ien!~-l~~tr~~~ió~de~~~:lo (COLE)
La medida del coeficiente de extensibilidad lineal (COLE) nos
ha permitido detectar, para los tres perfiles, la extensión y magnitud
de este fen6meno en cada uno de ellos. Los resultados se hallan en
las tablas 5 y 8 Y nos permiten, en primer lugar, que este fen6meno
s610 se da en los perfiles 2 y 3, mientras que en el perfil 1 es prác
ticamente despreciable. Es asimismo notable que sólo los horizon
tes más arcillosos de los perfiles 2 y 3 presentan un COLE relativame~
te importante, que está por debajo del que presentan los vertisoles y
los suelos salinos de esta región (Arrúe, 1977; Moreno y col.,
1981) •
La diferencia que en este aspecto se da entre el perfil 1 de
una parte y los perfiles 2 y 3 de otra, pone de manifiesto, como ya
se ha indicado en otro lugar, la diferente naturaleza de la fracción
<0,002 mm, hecho que sin duda reviste un gran interés desde el punto
de vista edafológico y también agronómico.
2.1.5 ::~~iaci~~~~la_eorosidad (0)
De igual manera que varía la densidad aparente como alternan
cia del ciclo de humectación-desecación, así sucede con la porosi
dad total pero en sentido contrario, al ser dependiente de aquella.
Observando las gráficas de las figuras 1, 2 Y 3 Y las tablas
4, 7 Y 10, vemos que en el perfil 1 hay tres fracciones dominantes
en la capa arable, que corresponden a poros de diámetro equivalente
a "0,2; 0,6-0,2 Y 90-9 pm; con un predominio de los poros entre
90-9 pm (poros de drenaje lento y medio) pera que dificultan el mo
vimiento de agua. En el subsuelo se aprecia un aumento con la pr~
fundidad de la fracción 0,6-0,2 pm (porosidad de retención de agua
útil fuertemente retenida) hasta los 60 cm de profundidad, a la vez
que disminuye la de ,0,2 pm e incrementándose ligeramente la frac
ción > 300 pm (porosidad de aireación y drenaje rápido). De los 60
cm en adelante el volumen de los macroporos disminuye de forma nota
ble, así como los microporos, en beneficio de aquellos de drenaje le~
to; con excepción del horizonte por debajo de 115 cm, donde existe
una marcada disminución de la porosidad total, como consecuencia de
la caliza presente que es más compacta que el resto del perfil. La
capacidad de aireación se puede considerar moderadamente buena hasta
los 80 cm de profundidad.
En el perfil 2 (tabla 7 y fig. 2), la porosidad dominante en
la capa arable (0-20 cm) son las fracciones de diámetro entre 90-9 pm
(porosidad de drenaje lento y medio), las otras fracciones se encuen
tran disminuidas, en especial las de drenaje medio (90-300 pm). En
el subsuelo presenta igual situación hasta los 40 cm y a partir de es
ta profundidad la microporosidad aumenta, es decir las fracciones de
poros entre 0,6-0,2 pm (agua útil fuertemente retenida) y <0,2 pm
40
E u
"O
~ 50 "O e :::l -o ... o..
1
~ ~ <0,2
Fig, 1.
Vol. (%) 50 100
m~~IIIJI])~D 0.6-Q,2 9 -0.6 90 - 9 300-90 > 300pm Sólido
Distribución de fracciones de poros
segun su tamaño (pro) en el perfil l.
41
OPI19S W~oot < 06 -OOt 6 -06 9'0 -6
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50 100
§~illDJJ~D 9 - 0.6 90- 9 300-90 > 300¡.m SÓlido
Fig. 3. Distribución de fracciones de poros según
su tamaño (pm) en el perfil 3.
43
44
(agua fuertemente retenida no utilizable), mientras que la macroporo
sidad permanece en la misma proporción. Es decir, que a mayor pro-
fundidad la retención de agua se incrementa, y asi mismo la dificul-
tad de ser utilizable a causa de la granulometria presente. La airea
ción es baja en todo el perfil.
Situación similar a la del perfil 2 se presenta en el 3 (tabla
10 y fig. 3), en donde hay un predominio de la fracción comprendida
entre 90-9 pm (drenaje lento y medio) en la capa arable (0-20 cm),
con un leve aumento de la microporosidad (~O,2 pm), respecto al mis
mo horizonte del perfil 2. En el subsuelo se observa igual situa-
ción hasta los 40 cm, además del incremento de la microporosidad<O,2
pm, y la fracción >300 pm (porosidad de aireación); de los 40 cm en
adelante comienza un cambio que se hace muy significativo a partir de
los 55 cm y que es de origen textural; asi la fracción «0,2 pm (po
rosidad de retención de agua no utilizable) se eleva obstensiblem~nte
en detrimento de la porosidad media, no siendo significativa la vari!
ción que experimentan las otras fracciones, sólo la de 0,6-0,2 pm (p~
rosidad de retención de agua utilizable fuertemente retenida) que su
mada a la fracción anterior, hacen de este suelo uno con caracteristi
cas de poca drenabilidad en los horizontes inferiores; estos hechos
concuerdan con la variación de la textura en profundidad (tabla 8).
En este perfil la aireación es aceptable a baja de forma irregular.
2.1.6 Conductividad hidráulica (Ks)
Como ya se ha indicado en el capitulo de Métodos, la conductivi
dad hidráulica de estos suelos ha sido determinada en condiciones de
suelo saturado. Los resultados obtenidos se encuentran en las tablas
2, 5 Y 8, de forma que se incluyen los datos correspondientes a medi-
das efectuadas a diferentes tiempos (1, 2, 3 Y 24 horas) y como es con
vencional tomaremos como standard el valor correspondiente a la ter
cera hora.
En general, los tres suelos presentan conductividades hidráuli
cas que oscilan de medias a altas, según la clasificación de Klute
(1965), para los horizontes con un mayor contenido de arena,y de le~
ta o muy lenta en los horizontes donde el contenido de arcilla es im
portante.
45
En el perfil 1, Ks3 presenta valores medios excepto en el hori
zonte de 15-50 cm, en el cual desde el primer momento son bajos, lo
que parece indicar que, a pesar de contar con un sistema de poros con
ducentes (>9 pm) similar al resto de los horizontes, existe un llena
do de los poros con los elementos finos, más abundantes en este hori
zonte, que impiden una conducción tan efectiva como en el resto del
perfil.
Para el perfil 2 (tabla 5) se observa una notable disminución
de Ks3 con la profundidad, lo que está de acuerdo con el aumento de
la cantidad de arcilla en este mismo sentido y la disminución de la
proporción de poros mayores de 9 pm (tabla 7), de manera que se pasa
de una conductividad hidráulica muy elevada en el horizonte 0-20 cm
(65 mm/h) hasta valores muy bajos «1 mm/h) en el horizonte más pr~
fundo (60-115 cm).
En el caso del perfil 3 (tabla 8) se da una situación similar
a la del perfil 2, con la diferencia que en el horizonte superficial
la conductividad hidráulica presenta valores mucho más bajos, lo que
está de acuerdo con un mayor contenido de arcilla y menor proporción
de poros, ~9 pm para dicho horizonte en el perfil 3.
Por último, hemos de indicar que la conductividad hidráulica
medida a las 24 horas (Ks24 ) es menor quc Ks3 en todos los perfiles.
46
Esta disminución llega en algunos casos a ser del orden del 50 % del
valor de KsJ, lo que parece indicar que la prolongada percolación de
agua llena los poros con las partículas más finas, lo cual se tradu
ce en una disminución de la conducción efectiva del sistema de poros.
2.1.7 Curvas características de retención de humedad (pF)
Una de las propiedades dependiente de la porosidad, de mayor
alcance edafológico y agronómico, es la capacidad de almacenamiento
de agua o retención de humedad por el suelo.
Como se ha indicado anteriormente (capítulo IV), la capacidad
de retención depende del procentaje de poros de un diámetro dado que
existan en los diversos horizontes del perfil. Las curvas que rela
cionan tensión del agua en el poro y cantidad de éstas son una deter
minante tan específica, que reciben el nombre de "curvas caracterís-
ticas de humedad", aludiendo a una de las propiedades más típicas de
cada suelo.
En el presente trabajo se ha determinado esta característica,
en cada uno de los perfiles, muy detalladamente puesto que de un ho-
rizonte a otro pueden existir diferencias notables. Los resultados
obtenidos se encuentran recogidos en las tablas 3, 6 Y 9, que corres
ponden a los perfiles 1, 2 Y 3. Con objeto de tener una idea más
expresiva de estos resultados, se ha hecho la representación gráfica
de los mismos en las figuras 4, 5 Y 6.
Los resultados muestran que en estos suelos, con un elevado
contenido de arena, el rango de pF O a pF 4, cubre un amplio márgen
de humedad, es decir, la diferencia entre el contenido de agua a pF O
Y pF 4,2 es muy elevada. Este hecho se ve disminuido en los horizon
47
•
gL~ O O - '5 cm
+ '5 - 80 .. '$. 40 e:. 80 - "S .
• "S - + " e ::l Cl
e 30 e QI
o "C e 20 QI -e o u
10
o , 2 3 4 5 pF
Fig. 4. Curvas características de humedad a diferentes
profundidades en el perfil 1.
48
o O - 20 cm
+ 20 - 60 ..
60 - + .. .50~ e:. (5
>
~ 401--.". ::J el O
e 30 Q¡
o "C 'c Q¡ 20 -e o u
10
o 1 2 3 4 5 pF
F ig. 5. Curvas características de humedad a dife-
rentes profundidades en el perfil 2.
49
- 50 15 o o 55 cm > + 55 75 •
~ o A 75 110 •
• 110 + • O ::J 01 O
e Q.I
o -o e Q.I -e o u
o 1 2 3 4 5 pF
Fig. 6 . Curvas características de humedad a diferentes
profundidades en el perfil 3.
50
tes con mayor cantidad de arcilla (figs. 4, 5 y 6), especialmente en
los más profundos del perfil 3, donde además hay un incremento de la
fracción de 0,02 - 0,002 mm.
La cantidad de agua no útil para las plantas (agua retenida a
pF >4,2 o almacenada en poros <: 0,2 )lIIl) es, en general, bastante b!
ja en estos suelos, excepto para algunos horizontes más arcillosos de
los perfiles 1 y 2 Y particularmente a partir de los 55 cm de prof~
didad, en el perfil 3, donde dicha cantidad se eleva de forma más acu
sada.
El perfil 1 presenta el contenido más elevado de agua útil p!
ra las plantas, bastante diferente al de los perfiles 2 y 3, los que
entre sí son bastante similares. Sin embargo, este contenido se ele
va en los horizontes más arcillosos de estos últimos perfiles. Un
hecho que es digno de mencionar, es que en el perfil 1 la proporción
de agua útil fuertemente retenida (agua retenida en la fracción de
poros de 0,6-0,2 pro) es muy elevada, oscilando entre un 64 % y un 89%
del agua útil total. En los perfiles 2 y 3, esta situación sólo se
alcanza en los horizontes más profundos, ya que en el resto del per
fil ambas cantidades se reparten al 50 % o incluso por debajo de es-
te valor para el agua útil fuertemente retenida. Este hecho revis-
te gran importancia pues el suelo con mayor contenido de agua útil
(perfil 1), en principio, es donde las plantas pueden tener más difi
cultades para extraer el agua necesaria .
Como consideración final de este apartado hemos de decir que
dentro de esta secuencia de suelos, en la que las situaciones que r~
presentan los perfiles 1, 2 Y 3 se encuentran en un área muy reduci
da, se dan unas diferencias muy marcadas respecto a la retención de
agua, lo que sin duda es un factor importante en procesos edafológi
cos y en la utilización agrícola de estos suelos.
VI. CONCLUSIONES
Como contribución al conocimiento de los suelos de la zona del
Aljarafe, hemos estudiado las características físicas de una secuencia
de suelos, del orden Alfisol, presentes en esta zona.
Del análisis de los resultados obtenidos podemos dar las si
guientes conclusiones:
l. Los suelos estudiados presentan una marcada textura arenosa, con
valores medios de la fracción >0,02 mm, de un 69 % en el perfil 1;
74,5 % en ~l perfil 2 y 60 % en el perfil 3.
2. La densidad real de estos suelos es muy elevada como corresponde
al contenido de arena, donde se hayan presentes min~rales de den
sidades próximas a 3.
52
3. En general, todos los suelos muestran densidades aparentes eleva
das, en especial los horizontes más arcillosos de los perfiles 1
y 3. Este hecho refleja una situación propia de una compactación
natural, provocada por la desecación del perfil en los tres últi
mos años, como consecuencia de una climatología marcadamente ári-
da en dicho período. Los valores elevados encontrados para la ca
pa arable son, sin duda, debidos a la falta de labores en el suelo
en los dos últimos rulos.
4. La existencia de fenómenos de contracción-expansión en algunos ho
rizontes de los perfiles 2 y 3 Y la ausencia de éstos en el perfil
1, evidencia la naturaleza distinta de los minerales de la fracción
<0,002 mm presente en estos suelos.
5. La porosidad total de los tres suelos, hasta los 60 cm de profundi
dad, sigue una secuencia de mayor a menor de la forma siguiente:
perfil 1 ~ perfil 3 ~ perfil 2. A partir de la profundidad menci~
nada, el perfil 2 muestra un incremento muy notable, superando los
valores encontrados en los otros dos perfiles. El volumen de tama
ños de poros de 9-0,2 pm, es en general más elevado en el perfil 1,
pero es en este perfil donde la proporción de poros de 0,6 a 0,2 pm
representa más del 75 % de la fracción 9-0,2 pm. Los poros ~0,2 pm
aumentan con la profundidad en los perfiles 2 y 3. Las mejores con
diciones de porosidad de aireación y drenaje rápido se dan en el pe~
fil 1, donde a su vez la proporción de poros de drenaje medio y lento
es más baja.
6. La conductividad hidráulica en la mayoría de los horizontes de los
tres perfiles estudiados muestra valores del mismo orden de magni
tud. Las diferencias más significativas encontradas entre algunos
horizontes de los perfiles vienen determinadas por la resultante
de la influencia de la textura y porosidad de los suelos.
53
La conductividad hidráulica disminuye con el tiempo, indican
do un llenado de los poros con las partículas más finas presentes en
estos suelos, lo cual se traduce en una disminución de la porosidad
efectiva de conducción.
7. La capacidad de almacenamiento de agua en estos suelos se puede con
siderar muy aceptable, si se tiene en cuenta la elevada porporción de
arena presente en los mismos. Por otra parte, la cantidad de agua
no utilizable por las plantas es baja, si bien se eleva notablemente
en los horizontes más ricos en arcilla.
En 10 que respecta al agua útil, estos suelos prcsentan valo
res aceptables , & bien se dan situaciones en las que la proporción
de agua útil fuertemente retenida supera el 70 % del agua útil total
(caso del perfil 1).
8 . De todo lo expuesto anteriormente, podemos ver que las diferencias e~
contradas en las propiedades físicas de estos suelos son de un interés
notable, ya que la secuencia de suelos estudiada se da· en áreas muy
reducidas dentro de la zona del Aljarafe. Este hecho es muy de te
ner en cuenta en la utilización agrícola de estos suelos.
---00000000---
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